CN103193931A - 一种导电水凝胶接地材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导电水凝胶接地材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1)配制丙烯酰胺溶液；步骤2)制成导电体混料；步骤3)制成导电丙烯酰胺单体溶液；步骤4)加热导电丙烯酰胺单体溶液，恒温保持60～80°C，加入丙烯酰胺量的1wt.％～6wt.％的交联剂N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和1.0wt.％的过硫酸钾，在氮气气氛中充分搅拌反应5～8小时；步骤5)聚合反应完成后的材料经过造粒、烘干、粉碎处理，制成导电水凝胶接地原料。本发明操作简单，配合金属接地电极使用，有效增大接地的泄流面积，接地效果优异，可广泛应用，制备的导电水凝胶接地材料，最大电导率为1.15S·cm-1、凝胶热稳定性好。
Description
技术领域
本发明属于输电设备及材料领域，具体涉及一种导电水凝胶接地材料的制备方法。
背景技术
为了实现各种电气设备的零电位点与大地作良性电气连接，各种电气设备零电位部位与金属接地体联接，并通过金属接地体与大地的良好导通实现工作接地、保护接地、防雷电等系统需求，壳层土壤结构的差异，要保障金属接地体与各种土壤(尤其是大电阻率的土壤)良好电气连接，在金属接地体和土壤的界面间需要一种性能稳定、电导率高、不腐蚀金属接地体、能吸纳电解质的材料。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种导电水凝胶接地材料的制备方法，制备的导电水凝胶接地材料环保、无腐蚀。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种导电水凝胶接地材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)经过减压蒸馏或吸附方法提纯丙烯酰胺单体与去离子水的比例为1∶1～1∶1.5，配制丙烯酰胺溶液；
步骤2)8～30um直径，长度为0.5～2mm的碳纤维和膨胀体积为500-1000ml/g膨胀石墨以1∶1～2∶1的配比充分混合，制成导电体混料；
步骤3)在丙烯酰胺溶液中加入导电体混料，导电体混料与丙烯酰胺质量比为5wt.％～40wt.％，加入导电体混料的过程中高速搅拌，充分分散制成导电丙烯酰胺单体溶液；
步骤4)加热导电丙烯酰胺单体溶液，恒温保持60～80℃，加入丙烯酰胺量的1wt.％～6wt.％的交联剂N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和1.0wt.％的过硫酸钾，在氮气气氛中充分搅拌反应5～8小时；
步骤5)聚合反应完成后的材料经过造粒、烘干、粉碎处理，制成导电水凝胶接地原料。
进一步的，步骤1)中丙烯酰胺单体与去离子水的比例为1∶1。
进一步的，步骤2)中碳纤维直径为12um，膨胀石墨膨胀体积为800ml/g，碳纤维和膨胀石墨比例为1∶1。
进一步的，步骤4)中导电丙烯酰胺单体溶液加热温度为70℃。
本发明的有益效果是：
本发明操作简单，配合金属接地电极使用，有效增大接地的泄流面积，接地效果优异，可广泛应用，制备的导电水凝胶接地材料，最大电导率为1.15S.cm-1、凝胶热稳定性好。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例详细给出。
具体实施方式
下面将结合实施例，来详细说明本发明。
实施例1
导电水凝胶接地材料的原料为：工业丙烯酰胺单体100份；交联剂N，N’-亚甲基双丙烯酰胺(BAA)2份；膨胀石墨10份；碳纤维10份；过硫酸钾(K2S2O8)1份；去离子水100份。
步骤1)制备丙烯酰胺单体溶液：经过减压蒸馏或吸附等方法提纯丙烯酰胺单体与去离子水配制丙烯酰胺溶液A；
步骤2)碳纤维/膨胀石墨混料：12um直径，长度为0.5-2mm的碳纤维和膨胀体积为800ml/g膨胀石墨充分混合，制成导电体混料B；
步骤3)加入导电单体：在丙烯酰胺溶液A中加入导电体混料B，加入导电体混料B的过程中要高速搅拌，充分分散制成导电丙烯酰胺单体溶液C；
步骤4)聚合反应：加热导电丙烯酰胺单体溶液C，恒温保持70℃，加入交联剂N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾，在氮气气氛中充分搅拌反应6小时；
步骤5)后续加工：聚合反应完成后的材料经过造粒、烘干、粉碎处理，制成的导电水凝胶接地原料；
步骤6)导电水凝胶接地原料浸泡在1.5wt.％的NaCl水溶液中，充分吸水膨胀形成良好的接地体，填充在土壤之中，配合金属接地电极使用可到达优异的接地效果。
通过上述方法制成的导电水凝胶接地材料的电导率大于0.9S·cm-1。
实施例2：
导电水凝胶接地材料的原料为：工业丙烯酰胺单体100份；交联剂N，N’-亚甲基双丙烯酰胺(BAA)1.5份；膨胀石墨12份；碳纤维13份；过硫酸钾(K2S2O8)1份；去离子水100份。
步骤1)制备丙烯酰胺单体溶液：经过减压蒸馏或吸附等方法提纯丙烯酰胺单体与去离子水配制丙烯酰胺溶液D；
步骤2)碳纤维/膨胀石墨混料：12um直径，长度为0.5-2mm的碳纤维和膨胀体积为800ml/g膨胀石墨充分混合，制成导电体混料E；
步骤3)加入导电单体：在丙烯酰胺溶液D中加入导电体混料E，加入导电体混料E的过程中要高速搅拌，充分分散制成导电丙烯酰胺单体溶液F；
步骤4)聚合反应：加热导电丙烯酰胺单体溶液F，恒温保持70℃，加入交联剂N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾，在氮气气氛中充分搅拌反应6小时；
步骤5)后续加工：聚合反应完成后的材料经过造粒、烘干、粉碎处理，制成的导电水凝胶接地原料；
步骤6)导电水凝胶接地原料浸泡在1.5wt.％的NaCl水溶液中，充分吸水膨胀形成良好的接地体，填充在土壤之中，配合金属接地电极使用可到达优异的接地效果。
通过上述方法制成的导电水凝胶接地材料的电导率大于1.1S·cm-1。
以上所述仅为发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种导电水凝胶接地材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)经过减压蒸馏或吸附方法提纯丙烯酰胺单体与去离子水的比例为1∶1～1∶1.5，配制丙烯酰胺溶液；
步骤2)8～30um直径，长度为0.5～2mm的碳纤维和膨胀体积为500-1000ml/g膨胀石墨以1∶1～2∶1的配比充分混合，制成导电体混料；
步骤3)在丙烯酰胺溶液中加入导电体混料，导电体混料与丙烯酰胺质量比为5wt.％～40wt.％，加入导电体混料的过程中高速搅拌，充分分散制成导电丙烯酰胺单体溶液；
步骤4)加热导电丙烯酰胺单体溶液，恒温保持60～80℃，加入丙烯酰胺量的1wt.％～6wt.％的交联剂N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和1.0wt.％的过硫酸钾，在氮气气氛中充分搅拌反应5～8小时；
步骤5)聚合反应完成后的材料经过造粒、烘干、粉碎处理，制成导电水凝胶接地原料。
2.根据权利要求1所述的导电水凝胶接地材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中丙烯酰胺单体与去离子水的比例为1∶1。
3.根据权利要求1所述的导电水凝胶接地材料的制备方法，其特征在于：步骤2)中碳纤维直径为12um，膨胀石墨膨胀体积为800ml/g，碳纤维和膨胀石墨质量比例为1∶1。
4.根据权利要求1所述的导电水凝胶接地材料的制备方法，其特征在于：步骤4)中导电丙烯酰胺单体溶液加热温度为70℃。
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|---|---|
| CN (1) | CN103193931A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106946515A (zh) * | 2017-02-23 | 2017-07-14 | 宁波高新区远创科技有限公司 | 一种导电水泥接地材料的制备方法 |
| CN115343767A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-11-15 | 山东省地质测绘院 | 一种提高电极与大地接触率和稳定性的方法 |
| CN115748257A (zh) * | 2022-12-11 | 2023-03-07 | 浙江理工大学 | 一种多孔复合水凝胶的快速制备方法及在光热海水淡化中的应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101382484A (zh) * | 2008-06-24 | 2009-03-11 | 沈阳建筑大学 | 一种对湿度变化敏感的导电水凝胶复合材料及制备方法 |
| EP2277947A2 (en) * | 2004-05-11 | 2011-01-26 | Arkema France | Composite materials based on carbon nanotubes and polymer matrices and processes for obtaining same |
-
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2277947A2 (en) * | 2004-05-11 | 2011-01-26 | Arkema France | Composite materials based on carbon nanotubes and polymer matrices and processes for obtaining same |
| CN101382484A (zh) * | 2008-06-24 | 2009-03-11 | 沈阳建筑大学 | 一种对湿度变化敏感的导电水凝胶复合材料及制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 唐群委等: "新型聚丙烯酰胺/碳纤维/石墨导电水凝胶的制备", 《功能材料》, vol. 38, no. 10, 20 October 2007 (2007-10-20), pages 1614 - 1617 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106946515A (zh) * | 2017-02-23 | 2017-07-14 | 宁波高新区远创科技有限公司 | 一种导电水泥接地材料的制备方法 |
| CN115343767A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-11-15 | 山东省地质测绘院 | 一种提高电极与大地接触率和稳定性的方法 |
| CN115748257A (zh) * | 2022-12-11 | 2023-03-07 | 浙江理工大学 | 一种多孔复合水凝胶的快速制备方法及在光热海水淡化中的应用 |
| CN115748257B (zh) * | 2022-12-11 | 2024-05-24 | 浙江理工大学 | 一种多孔复合水凝胶的快速制备方法及在光热海水淡化中的应用 |
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